• 제목/요약/키워드: Thrust Vector Control

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TVC 구동력을 고려한 75톤급 엔진 정적 구조 해석 (Static Structural Analysis of 75 tonf-class Engine with TVC actuation force)

  • 유재한;;김옥구;전성민;정은환
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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    • pp.913-914
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    • 2017
  • 액체로켓엔진 개발 과정에서 중량을 절감하고 구조 신뢰성을 증가시키기 위해서는 엔진 시스템에 대한 구조 해석이 필요하다. 발사체는 비행 중 자세제어를 위해 엔진의 TVC (thrust vector control) 구동기의 변위를 변화시켜 연소기를 회전하여 추력의 방향을 제어한다. 본 연구에서는 연소기 김발을 하는 75톤급 액체 로켓 엔진에 대하여 TVC 구동 전/후의 정적 구조 해석을 수행하고 비교하였다.

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Thrust Vector Control and Discharge Stabilization in a Hall Thruster by Azimuthal Division of Propellant Flow Rate

  • Fukushima, Yasuhiro;Yokota, Shigeru;Komurasaki, Kimiya;Arakawa, Yoshihiro
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2008년 영문 학술대회
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    • pp.574-578
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    • 2008
  • In order to achieve thrust vector control and discharge stabilization in Hall thrusters, the azimuthal nonuniformity of propellant flow rate in an acceleration channel was created. A plenum chamber was divided into two rooms by two walls and propellant flow rate supplied to each section was independently controlled. In a magnetic layer type Hall thruster, steering angle of up to ${\pm}2.3$ degree was achieved. In an anode layer type Hall thruster, discharge current oscillation amplitude was decreased with the normalized differential mass flow rate.

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다축 시험대의 상호 간섭 최소화 설계기법 (Design Technique for Minimizing the Crosstalk Effect in Multiaxis Thrust Measurement Stand)

  • 김중근;윤일선
    • 한국추진공학회지
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    • 제11권3호
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    • pp.13-19
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    • 2007
  • 본 논문에서는 추진기관의 추력방향 성능 평가에 적용되는 다축시험대의 상호 간섭 최소화 설계 방안에 대해서 논하였다. 다축시험대의 변형 모델링으로 상호 간섭 크기를 이론적으로 예측하고 설계변수가 상호 간섭 크기에 미치는 영향을 평가하였다. 본 논문의 결과로부터 다축시험대 설치에 따른 정렬오차, 힘에 의한 시험대의 변형이 상호 간섭에 가장 큰 영향을 미치며 로드셀과 플렉셔의 물성 및 기하학적 형상에도 영향을 받는 것으로 분석되었다.

2차원 축소확대노즐의 추력편향특성 실험연구 (Experimental Study of the Thrust Vectoring Characteristics in a Two-Dimensional Convergent-Divergent Nozzle)

  • 유두환;최성만;오성환
    • 한국추진공학회지
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    • 제17권2호
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    • pp.84-93
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    • 2013
  • 차세대 전투기 및 무인 전투기의 경우 스텔스성과 고 기동성, 초음속 순항 등의 임무들이 필수적으로 요구된다. 이러한 고성능 요구조건을 만족하기 위하여 초음속 배기노즐의 추력편향제어기법이 대두되고 있다. 본 연구에서는 2차원 초음속 추력편향노즐의 축소모델을 이용하여, 피치 편향각 및 피치 플랩길이에 따른 추력을 측정하고, 동시에 초음속 유동에 대한 쉴리렌 가시화를 수행하였다. 연구결과 추력편향시의 유동특성을 이해할 수 있었고, 추력 편향 시 최적의 피치편향 효율을 가지는 추력편향노즐의 기하학적 형상을 도출 할 수 있었다.

2차원 초음속 노즐에서의 2차 유동분사에 의한 추력 방향 제어 특성의 수치적 해석 (Numerical Analysis of Secondary Injection for Thrust Vector Control on 2-Dimensional Supersonic Nozzle)

  • 오대환;손창현;이충원
    • 한국추진공학회지
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    • 제4권1호
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    • pp.13-21
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    • 2000
  • 2차 유동 분사에 의한 추력 방향 제어 방법은 기계적인 방법에 비해 복잡한 기계적 작동장치가 배제됨으로 무게를 줄일 수 있다. 본 연구에서는 압축성 유동 해석을 위해 개발한 코드를 이용하여 SITVC 의 최적 작동 조건을 구하였다. 수치 실험은 2차원 초음속 수축-팽창 노즐 유동에서 2차 유동의 분사 위치, 분사 유량 및 분사 각도 등이 추력 방향에 미치는 영향을 조사하였다. 유동 해석 결과 2차 유동의 분사 위치는 생성된 경사 충격파가 노즐 출구까지 분포되는 지점이 최대 전향각과 횡추력을 가지는 분사 위치임을 알 수 있었다.

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초음속 노즐 내 2차 분사 slot 개수에 따른 유동 특성 변화 (Effect of Secondary Flow Injection on Flow Charncteristics in 3-Dimensional Supersonic Nozzle)

  • 송지운;이종주;조형희
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회B
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    • pp.3529-3533
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    • 2007
  • The advantages of the SITVC(secondary injection thrust vector control) technique over mechanical thrust vector systems include a reduction in both the nozzle weight and complexity due to the elimination of the mechanical actuators that are used in conventional vectoring. Computational study is performed to understand the fluidic thrust vectoring control of an axisymmetric nozzle, in which secondary gas injection is made in the divergent section of the nozzle. The nozzle has a design mach number 3. The effect of injection hole number and shape of secondary jet on the mach number distribution of SITVC were investigated. The standard ${\kappa}$ - ${\epsilon}$ turbulence model solved the complex three-dimensional nozzle flows perturbed by the secondary gas jet. The numerical code was validated by experiment. The results showed that the mach number distribution of circular and square nozzle are similar each other. As number of second injection hole increasing, a effect of deflection was decreased.

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Shroud로 감싸있는 제트 베인의 측력 특성 (Characteristics of Side force using Jet Vanes in a Shroud)

  • 성홍계;황용석
    • 한국항공우주학회지
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    • 제30권4호
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    • pp.84-91
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    • 2002
  • Shroud로 감싸여 있는 제트베인의 추력 방향 조종 특성은 shoroud가 없는 제트베인의 조종 특성보다 매우 복잡하며 그 특성이 매우 특이하다. 이러한 제트 베인 시스템의 조종 특성을 파악하기 위하여 베인과 shroud 고유의 공력 특성은 물론 shroud/베인간의 유동 간섭에 대한 연구가 요구된다. 본 연구에서는 이를 위하여 반실험적인 모델링을 개발하고, 실제 기하학적 모델을 고려한 삼차원 유동해석과 실기형 연소시험을 수행하여 복잡한 물리적현상을 도출하여 shroud로 감싸여 있는 제트베인의 측력 특성을 제시하였다.

추력벡터제어 비행체의 일관된 탄도 성형을 위한 피치각명령 산출 방법 (Pitch Command Generation Method for Consistent Initial Trajectory of Thrust-Vector-Controlled Vehicle)

  • 이용인;최동균;황태원
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제16권6호
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    • pp.739-744
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    • 2013
  • In this paper, we propose a method of generating pitch commands for consistent initial trajectories irrelevant to flight conditions in the initial boosting phase of a thrust-vector-controlled vehicle. After shape assumption of the pitch command profile, parameters of the profile are determined in real time in order for the summit height of the trajectory to be a desired value by deriving the summit height considering thrust performance, gravity, and other flight conditions. Computer simulation results demonstrate good performance of the proposed method.

추력벡터제어를 위한 이차 분사유동이 있는 2DCD 노즐 내부의 수치적 연구 (Numerical Investigation of 2DCD Nozzle Flow Having a Secondary Jet Injection for Thrust Vector Control)

  • 이진규;장근식
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 2002년도 추계 학술대회논문집
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    • pp.17-22
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    • 2002
  • A numerical solution procedure has been developed to analyze the flow field resulted from the injection of a transverse jet through the divergent flap of a 2DCD nozzle for thrust vector control. The formulation employs the compressible Navier-Stokes equations in conservation law form and a two equation $\kappa-\omega$ turbulence model. Detailed numerical results are presented in this paper for the 2DCD nozzle over a range of secondary to primary injection mass flow ratios and nozzle pressure ratios.

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추진제트의 Fluidic Thrust Vectoring에 관한 수치해석 연구 (Computational Study on the Fluidic Thrust Vectoring of a Propellant Jet)

  • 김재형;임채민;김희동;조재필
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2003년도 제20회 춘계학술대회 논문집
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    • pp.23-26
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    • 2003
  • 2차 유동을 이용한 추력제어법은 추진노즐 벽면에 설치된 injection hole을 통해 유동을 초음속유동장으로 분산하여 추력을 제어하는 방법으로, 최근 추진시스템의 응용에서 많은 주목을 받고 있다. 본 연구에서는 수치해석 방법을 이용하여 SITVC 유동장을 상세히 연구한다. 수치계산에는 3차원, 압축성 Navier-Stokes방정식이 적용되었으며, 그 결과는 이전의 유용한 실험결과와 비교한다. 본 수치해석 결과로부터 2차 유동의 유입에 의해 야기되는 충격파와 추진노즐로부터 방출된 제트구조를 상세하게 가시화한다.

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